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公开(公告)号：CN119178528A
公开(公告)日：2024-12-24
申请号：CN202411310660.X
申请日：2024-09-19
Applicant: 华北电力大学
IPC: G01K11/32
Abstract: 本发明涉及一种基于光纤干涉原理的高精度高温超导磁体温度检测方法。该方法的核心思想在于利用光纤的折射率与其温度的关系，测量系统包括两条相同长度的光纤，一条测量光纤随超导带材一同绕制形成超导磁体，另一条参考光纤以相同结构绕制并处于与超导磁体相同的环境温度中，光线分别经过两条光纤后在光耦合器中发生干涉并产生明暗相间的条纹，通过检测干涉图像中明暗条纹的数量变化得到对应的光程差即可得到超导磁体的温度。本发明使用光纤干涉系统检测超导磁体温度，具有检测精度高、灵敏度高、可靠性强、抗干扰能力强等优点，为高温超导磁体的温度检测提供了解决方案。
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公开(公告)号：CN118841231A
公开(公告)日：2024-10-25
申请号：CN202411059927.2
申请日：2024-08-02
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明涉及一种采用场冷法励磁、浸泡式冷却的高稳定性闭环高温超导磁体。磁体由超导片、铜片和绝缘片堆叠构成；分别在超导片、铜片和绝缘片上切割出由细缝连通的两个半径不同的圆环结构，呈现葫芦形状；在对应位置处，超导片、铜片和绝缘片的内径相同，超导片的外径与绝缘片相同且小于铜片的外径，并在铜片的大环上切割出一条细缝；超导片、铜片与绝缘片交替堆叠，并在上下加法兰通过绝缘拉杆连接固定。本发明采用超导片、铜片与绝缘片交替堆叠的方式，省去弯曲和绕制环节以减小对超导带材的性能影响；采用“场冷法”进行励磁，无需焊接、电源和电流引线，降低了运行成本和漏热；使用带细缝的铜片对磁体进行散热，提高了超导磁体的散热速率和自保护能力。具有结构紧凑、制备工艺简单、运行功耗小、热稳定性强的优点，也可应用于中大型超导磁体等应用场景。
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公开(公告)号：CN118737614A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202310331387.8
申请日：2023-03-30
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明公开了属于超导磁体应用技术领域的一种高温超导磁通密度放大装置。该装置通过对第二代高温超导片进行切割，形成具有双孔结构的超导片。本发明利用场冷励磁技术，基于磁通守恒原理，制成了具有放大空间中磁通密度功能的装置，其放大倍数与两圆孔的面积之比有关。该高温超导磁通密度放大装置的具体实施方法是采用场冷的励磁技术，在大尺寸的圆孔中励磁，可以在小尺寸的超导孔中产生较强的磁通密度。本发明的制作无需焊接、无需电源和电流引线，具有制备工艺简单、运行稳定性高的优点，能稳定输出强磁场，拓展了高温超导体应用于强磁场的范围，在中大型高场超导磁体、核磁共振等需要强磁场的设备中具有重要应用。
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公开(公告)号：CN118471645A
公开(公告)日：2024-08-09
申请号：CN202410650805.4
申请日：2024-05-24
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明公开了属于超导磁体应用技术领域的一种具有磁通密度双重放大和磁通累加功能的场冷励磁闭环运行高温超导磁体装置。高温超导磁体装置包括若干单连通三孔闭环超导片堆叠单元；其中，单连通三孔闭环超导片上开有第一方孔、第二方孔和第三方孔，且第一方孔和第二方孔之间以及第二方孔和第三方孔之间设有狭缝；单连通三孔闭环超导片通过第一方孔和第三方孔套在螺线管上；若干单连通三孔闭环超导片堆叠单元以第二方孔为中心在周向均匀分布。本发明由全超导回路构成，结构简单，无需焊接、无需电源和电流引线，可稳定输出所需的强磁场，广泛应用于稳态强磁场场合。
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公开(公告)号：CN118366745A
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202410335447.8
申请日：2024-03-22
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明公开了属于超导磁体应用技术领域的一种基于REBCO超导“葫芦”形环片的环向磁体，具有磁通密度放大的功能。环向磁体由多个相同的“葫芦”形磁体堆叠单元沿环向均匀分布、组合构成，其中，“葫芦”形磁体堆叠单元由N片“葫芦”形超导环片、N+1片绝缘片交替堆叠、固定得到，其中N为正整数；REBCO超导环片为“葫芦”形环片，N+1片绝缘片形状、尺寸均与N片REBCO超导环片相同；“葫芦”形环片上开有第一圆孔和第二圆孔，且第一圆孔和第二圆孔之间设有狭缝；采用低温杜瓦浸泡式冷却磁体方式，具有闭环运行、高磁体载流能力、低漏热、结构紧凑等优点，能够产生稳定大空间的磁场，广泛应用于中大型托克马克磁体、热核聚变反应等领域。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117471379A
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202311419945.2
申请日：2023-10-30
Applicant: 华北电力大学 , 长春汽车工业高等专科学校
IPC: G01R33/12
Abstract: 本发明公开了一种用于大电流高温超导电缆分流温度的估算方法，实现对大电流高温超导电缆稳定性能的评估。该方法的实现步骤如下：构建大电流高温超导电缆等效电路模型，利用绝热条件下超导区的幂指数关系和非超导区金属的欧姆定律，建立代数方程组；依据高温超导带材临界电流的各相异性，获取单根带材临界电流密度随温度和外磁场幅值变化的依赖关系；再利用自适应算法迭代计算出构成超导电缆的单根股线的临界电流；将得到的临界电流代入代数方程组，求解得到不同温度下电缆的电压；当电缆的电压降达到临界电压判据时，此时对应的温度即为电缆的分流温度。该方法既适用于工作在液氮温区(T＝77K)及低磁场(磁场强度B≤2T)下电力传输电缆分流温度的估算，也适用于工作在液氦温区(T＝4.2K)、液氢温区(T＝20K)及高磁场(磁场强度B≥20T)下大型超导磁体电缆分流温度的估算，具有普遍适用性和简便高效的优点。
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公开(公告)号：CN116959802A
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202310694187.9
申请日：2023-06-13
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明属于超导电工技术领域，涉及一种基于QIS各向同性超导股线的管内电缆导体。当前低温超导导体制作的管内电缆导体临界电流密度低、运行的工况差、运行温度低且范围较小，击穿磁场强度小、弯曲特性差、机械性能不佳等特点，本发明提出了一种基于QIS各向同性超导股线的管内电缆导体，管内电缆导体由中心导体、REBCO各向同性超导股线构成的QIS超导股线、铜护套、冷却通道和不锈钢外壳构成，6根QIS超导股线作为子股线围绕着中心导体螺旋缠绕，从而实现6根QIS超导股线的完全换位。该管内电缆导体具有临界电流各向同性较好、运行温度较高、适用于大规模生产等优点，电磁性能十分优越，可以在一定程度上减少电力运输中的损耗，增加电力传输容量，进而在电力系统稳定性和电能质量的提升方面发挥一定的作用，拓展QIS各向同性超导股线在核聚变大型超导磁体线圈等高能物理装置中的应用。
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公开(公告)号：CN116313370A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310356837.9
申请日：2023-04-04
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明涉及一种利用比特磁体产生高场的高温超导闭环运行磁体，超导磁体采用全高温超导材料制成。超导片和绝缘片均为圆环片状结构，且两者内径和外径均相同；绝缘片和超导片交替堆叠形成超导磁体。本发明采用场冷方式励磁，利用可以输出高磁场的比特磁体提供背景磁场，从而实现利用全高温超导材料输出强磁场的目的。本发明超导磁体内部各个超导环片之间无需焊接、无需电源、无需电流引线，可以实现闭环运行，具有结构紧凑、可拆卸、稳定性高、制备工艺简单等优点，相较于利用低温超导材料，使用全高温超导材料制成的超导磁体，具有运行温度高、上临界场高、稳定性良好等优点，可以稳定的输出强磁场，拓展了高温超导体应用于强磁场的范围，在中大型高场超导磁体、核磁共振等需要强磁场的设备中具有重要应用。
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公开(公告)号：CN116246852A
公开(公告)日：2023-06-09
申请号：CN202310365485.3
申请日：2023-04-07
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明涉及了属于超导磁体应用技术领域的一种用于核聚变反应的由CICC导体绕制的D形高场超导磁体。高场超导磁体可极大推动超导电力技术核聚变反应堆的发展，核聚变反应和传统能源相比具有很多优势，从原料上来说其资源充足；从可靠性上来说其安全系数高；从能量利用上来说其释放能量大；从对环境保护上来说其清洁无污染。本发明提出的D形高场超导磁体由大电流CICC导体绕制成D形线圈，CICC导体从内到外由冷却通道、不锈钢波纹管、准各向同性Q‑IS导体、不锈钢铠装组成。CICC导体具有节省空间利用率、传输电流大、热稳定性好等优点，绕制的该磁体具有体积小、功耗小、重量轻以及稳定性高等优点。
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公开(公告)号：CN113130163B
公开(公告)日：2022-11-01
申请号：CN202110437643.2
申请日：2021-04-22
Applicant: 华北电力大学
IPC: H01F6/00
Abstract: 本发明公开了属于高温超导磁体应用领域的一种由磁开关控制类比特高温超导磁体的励磁方法，由磁开关控制类比特超导磁体由磁开关和高温超导磁体两部分组成；其中磁开关是由磁刀和缠绕在磁刀上的线圈组成；所述高温超导磁体是按照一片双孔超导片与一绝缘片堆叠数片，然后通过上下法兰片和定位杆将上述堆叠的各片固定在一起；在双孔超导片的小圆孔中可放置铜线双层绕制的线圈，外接脉冲电源组成磁开关，当给磁开关的线圈通电流时，磁开关闭合。通过控制外接电源和磁开关的时序，超导环片两圆孔外围会形成闭合回路。本发明采用内部磁通的变化快速达到励磁饱和，使励磁时间更快、效率更高。能够逐步产生稳定大空间的磁场，能够实现超导磁体的闭环运行。
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